KR20230050588A - 스티칭 노광 공정용 마스크 - Google Patents

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송정철
오재섭
박민준
조희재
김광희
한창희
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 라인 및 스페이스 패턴 형성 방법은, 기판에 제1 방향과 제2 방향으로 마스크을 노광하여 스티칭 공정을 진행한다. 상기 라인 및 스페이스 패턴 형성 방법은, 상기 제1 방향으로 상기 마스크의 제1 샷들(shots)이 서로 접촉하도록 상기 기판에 제1 노광 공정을 수행하는 단계; 및, 상기 2 방향으로 이격하여 상기 제1 샷들(shots)과 상기 제1 방향의 오프셋을 가지도록 상기 마스크의 제2 샷들(shots)이 서로 접촉하도록 상기 기판에 제2 노광 공정을 수행하는 단계를 포함한다.

Description

스티칭 노광 공정용 마스크{The Mask For The Stitching Expose Process}
본 발명은 포토 마스크의 근접 보정(optical proximity correction)에 관한 것으로, 더 구체적으로 스티칭 노광 공정에 의한 샷들의 간섭 효과를 제거하는 광학 근접 보정(optical proximity correction)을 위한 라인 및 스페이스 패턴 마스크에 관한 것이다.
와이어 그리드 편광자는 유리와 같은 기판의 표면에 배치된 평행한 와이어 어레이이다. 와이어 그리드 편광자는 나노 스케일의 라인 및 스페이스 패턴으로 형성된다. 통상적으로, 와이어 그리드의 주기(또는 피치)가 빛의 파장보다 작으면 편광자로 동작한다.
편광 영상 장치에서 사용되는 금속 와이어 그리드 편광자의 경우, 반사되어 나온 S-파가 영상 장치 내 주변 광학부 및 기구부에서 재반사 및 산란 되어 편광 영상을 저해하는 요인이 된다. 따라서, 금속 와이어 그리드 기반 편광자의 s-파 반사를 감소시키고 더불어 p-파의 투과도를 향상시키는 방안을 요구된다.
와이어 그리드 편광 필터에서, 콘트라스트 비(C/R)는 와이어 그리드의 선폭이 감소할수록, 와이어 그리드의 높이가 높을수록 증가한다. 따라서, 와이어 그리드의 라인 선폭이 50nm 이하의 공정이 요구된다.
한편, 와이어 그리드 편광 필터는 카메라의 대구경 편광 필터 또는 플랙서블 디스플래이로 사용하기 위하여 넓은 면적을 요구한다. 그러나, 넓은 면적의 다이(die)를 형성하는 방법으로 스티칭(stitching) 노광 공정을 사용할 수 있다. 스티칭 노광 공정은 포토마스크의 사이즈(shot Field) 보다 큰 다이(Die) 또는 칩을 형성하기 위하여 복수의 샷(shots)을 연속적으로 결합하는 기법이다.
통상적으로, 노광 장비의 노광 영역(shot Field) 간의 간격이 일정 구간 떨어져있다. 이구간은 스크라이브 라인(Scribe Line) 이라고 하며, 칩을 잘라내거나, 정렬할 수 있는 마커(Marker)가 심겨져 있다. 따라서 일반적으로 마스크 간의 간격이 떨어져 있다. 마스크간의 간격을 “0”으로 하는 패턴을 형성하는 스티칭(Stitching) 노광 공정이 사용하지 않는다. 스티칭 노광 공정은 기판 상에 4개의 샷이 서로 인접하여 배치되므로, 샷들은 서로 간섭을 제공한다.
특히, 라인의 선폭이 50nm 이하인 라인 및 스페이스 패턴의 경우에는, 4개의 샷이 서로 인접하여 배치된다. 따라서, 100nm 의 피치에서, 샷들은 서로 3회 간섭을 제공하여 라인 및 스페이스 패턴을 형성할 수 없다.
따라서, 포토레지스의 라인의 선폭이 50nm 수준인 라인 및 스페이스 패턴의 경우에도 스티칭 공정을 수행할 수 있는 새로운 방법이 요구된다.
본 발명은 라인 및 스페이스 패턴을 스티칭 공정으로 수행할 수 있는 새로운 스티칭 공정 및 스티칭 공정용 마스크를 제공하는 것이다.
본 발명은 스티칭 노광 공정에 의하여 간섭예 의한 포토레지스트의 두께 감소를 최소화할 수 있는 새로운 스티칭 공정 및 스티칭 공정용 마스크를 제공하는 것이다.
본 발명은 스티칭 노광 공정에서 균일한 라인 선폭을 제공하도록 광학적 근접 보정을 수행하는 새로운 스티칭 공정 및 스티칭 공정용 마스크를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 라인 및 스페이스 패턴 형성 방법은, 기판에 제1 방향과 제2 방향으로 마스크을 노광하여 스티칭 공정을 진행한다. 상기 라인 및 스페이스 패턴 형성 방법은, 상기 제1 방향으로 상기 마스크의 제1 샷들(shots)이 서로 접촉하도록 상기 기판에 제1 노광 공정을 수행하는 단계; 및, 상기 2 방향으로 이격하여 상기 제1 샷들(shots)과 상기 제1 방향의 오프셋을 가지도록 상기 마스크의 제2 샷들(shots)이 서로 접촉하도록 상기 기판에 제2 노광 공정을 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 오프셋은 상기 샷들의 간섭 영역의 폭보다 크다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 샷들(shots) 및 상기 제2 샷들(shots) 각각은, 기준 에너지로 노광되는 기준 에너지 영역; 상기 제1 샷들(shots) 및 상기 제2 샷들의 간섭에 의하여 상기 기준 에너지 보다 높은 에너지를 가지는 1회 간섭 영역; 및 상기 제1 샷들(shots) 및 상기 제2 샷들의 간섭에 의하여 상기 기준 에너지 보다 높은 에너지를 가지는 2회 간섭 영역;을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 1회 간섭 영역에 대응하는 상기 마스크의 1회 간섭 마스크 영역은 상기 기준 에너지 영역에 대응하는 상기 마스크의 기준 에너지 마스크 영역의 기본 마스크 선폭보다 큰 제1 마스크 선폭을 가질 수 있다. 상기 2회 간섭 영역에 대응하는 상기 마스크의 2회 간섭 마스크 영역은 상기 기준 에너지 영역에 대응하는 상기 마스크의 기준 에너지 마스크 영역의 마스크 선폭보다 큰 제2 마스크 선폭을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 라인 및 스페이스 패턴의 피치는 상기 제1 샷들(shots) 및 상기 제2 샷들(shots)에서 동일하고, 상기 라인 및 스페이스 패턴의 포토레지스트의 피치는 80nm 내지 140 nm 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기준 에너지 영역은 사각형 형상의 샷 내에 배치된 사각형 형상이고 샷들의 중심에 배치되고, 상기 1회 간섭 영역은 상기 기준 에너지 영역을 감싸도록 변에 배치되고, 상기 2회 간섭 영역은 기준 에너지 영역의 꼭지점들 및 상기 제1 방향의 한 쌍의 꼭지점들 사이에 국부적으로 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마스크는, 사각형 형태의 기준 에너지 마스크 영역; 상기 기준 에너지 마스크 영역의 좌측 및 우측에 각각 배치된 좌측 영역 및 우측 영역; 상기 기준 에너지 마스크 영역의 좌측 상부 및 우측 상부에 각각 배치된 좌측 상부 꼭지점 영역 및 우측 상부 꼭지점 영역; 상기 기준 에너지 마스크 영역의 좌측 하부 및 우측 하부에 각각 배치된 좌측 하부 꼭지점 영역 및 우측 하부 꼭지점 영역; 상기 기준 에너지 마스크 영역의 상부에 배치된 상부 영역; 상기 상부 영역과 상기 좌측 상부 꼭지점 영역 사이에 배치된 좌측 상부 영역; 상기 상부 영역과 상기 우측 상부 꼭지점 영역 사이에 배치된 우측 상부 영역; 상기 기준 에너지 마스크 영역의 하부에 배치된 하부 영역; 상기 하부 영역과 상기 좌측 하부 꼭지점 영역 사이에 배치된 좌측 하부 영역; 및 상기 하부 영역과 상기 우측 하부 꼭지점 영역 사이에 배치된 우측 하부 영역;을 포함할 수 있다. 상기 기준 에너지 마스크 영역의 선폭은 기본 마스크 선폭이고, 상기 좌측 영역, 우측 영역, 좌측 상부 영역, 우측 상부 영역, 좌측 하부 영역, 및 우측 하부 영역의 선폭은 제1 마스크 선폭이고, 상기 상부 영역, 상기 하부 영역, 좌측 상부 꼭지점 영역, 우측 상부 꼭지점 영역, 좌측 하부 꼭지점 영역, 및 우측 하부 꼭지점 영역의 선폭은 제2 마스크 선폭이고, 상기 제2 마스크 선폭은 상기 기준 마스크 선폭보다 크고, 상기 제1 마스크 선폭은 상기 기본 마스크 선폭보다 크다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기본 마스크 선폭은 50nm이고, 상기 제1 마스크 선폭은 56nm이고, 상기 제2 마스크 선폭은 60nm일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 그리드 편광자는 상기 제1항의 라인 및 스페이스 패턴 형성 방법에 의하여 제조된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 라인 및 스페이스 패턴 형성용 마스크는 기판에 제1 방향과 제2 방향으로 마스크를 노광하여 스티칭 공정을 진행한다. 상기 마스크는, 마스크 기판 상에 상기 제1 방향과 상기 제2 방향으로 형성된 사각형 형상의 기준 에너지 마스크 영역; 상기 기준 에너지 마스크 영역을 감싸도록 변에 배치된 1회 간섭 마스크 영역; 및 상기 기준 에너지 마스크 영역의 꼭지점들 및 상기 제1 방향의 한 쌍의 꼭지점들 사이에 국부적으로 배치되는 2회 간섭 마스크 영역;을 포함한다. 상기 기준 에너지 마스크 영역은 기본 마스크 선폭을 가지고, 상기 1회 간섭 마스크 영역은 상기 제1 마스크 선폭을 가지고, 상기 2회 간섭 마스크 영역은 상기 제2 마스크 선폭을 가지고, 상기 제2 마스크 선폭은 상기 기준 마스크 선폭보다 크고, 상기 제1 마스크 선폭은 상기 기본 마스크 선폭보다 크다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기본 마스크 선폭은 50nm이고, 상기 제1 마스크 선폭은 56nm이고, 상기 제2 마스크 선폭은 60nm일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인 및 스페이스 패턴 형성용 마스크는 기판에 제1 방향과 제2 방향으로 마스크를 노광하여 스티칭 공정을 진행한다. 상기 마스크는, 사각형 형태의 기준 에너지 마스크 영역; 상기 기준 에너지 마스크 영역의 좌측 및 우측에 각각 배치된 좌측 영역 및 우측 영역; 상기 기준 에너지 마스크 영역의 좌측 상부 및 우측 상부에 각각 배치된 좌측 상부 꼭지점 영역 및 우측 상부 꼭지점 영역; 상기 기준 에너지 마스크 영역의 좌측 하부 및 우측 하부에 각각 배치된 좌측 하부 꼭지점 영역 및 우측 하부 꼭지점 영역; 상기 기준 에너지 마스크 영역의 상부에 배치된 상부 영역; 상기 상부 영역과 상기 좌측 상부 꼭지점 영역 사이에 배치된 좌측 상부 영역; 상기 상부 영역과 상기 우측 상부 꼭지점 영역 사이에 배치된 우측 상부 영역; 상기 기준 에너지 마스크 영역의 하부에 배치된 하부 영역; 상기 하부 영역과 상기 좌측 하부 꼭지점 영역 사이에 배치된 좌측 하부 영역; 및 상기 하부 영역과 상기 우측 하부 꼭지점 영역 사이에 배치된 우측 하부 영역;을 포함한다. 상기 기준 에너지 마스크 영역의 선폭은 기본 마스크 선폭이고, 상기 좌측 영역, 우측 영역, 좌측 상부 영역, 우측 상부 영역, 좌측 하부 영역, 및 우측 하부 영역의 선폭은 제1 마스크 선폭이고, 상기 상부 영역, 상기 하부 영역, 좌측 상부 꼭지점 영역, 우측 상부 꼭지점 영역, 좌측 하부 꼭지점 영역, 및 우측 하부 꼭지점 영역의 선폭은 제2 마스크 선폭이고, 상기 제2 마스크 선폭은 상기 제1 마스크 선폭보다 크고, 상기 제1 마스크 선폭은 상기 기본 마스크 선폭보다 크다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기본 마스크 선폭은 50nm이고, 상기 제1 마스크 선폭은 56nm이고, 상기 제2 마스크 선폭은 60nm일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 라인 및 스페이스 패턴 형성용 마스크의 제조 방법은, 기판에 제1 방향과 제2 방향으로 라인 및 스페이스 패턴 형성하기 위한 제1 마스크를 노광하여 제1 스티칭 공정을 진행하는 단계; 상기 제1 스티칭 공정에 의하여 샷들(shots)의 1회 간섭에 의하여 간섭이 없는 기준 에너지 보다 높은 에너지를 가지는 1회 간섭 영역의 노광 에너지 또는 선폭을 측정하는 단계; 상기 제1 스티칭 공정에 의하여 샷들(shots)의 2회 간섭에 의하여 기준 에너지 보다 높은 에너지를 가지는 2회 간섭 영역의 노광 에너지 또는 선폭을 측정하는 단계; 및 상기 1회 간섭 영역의 노광 에너지 또는 선폭에 기반하여 상기 1회 간섭 영역에 대응하는 상기 제1 마스크의 1회 간섭 마스크 영역에 선폭을 증가시키도록 제1 광학적 근접보정을 수행하고, 상기 2회 간섭 영역의 노광 에너지 또는 선폭에 기반하여 상기 2회 간섭 영역에 대응하는 상기 제1 마스크의 2회 간섭 마스크 영역에 선폭을 증가시키도록 제2 광학적 근접보정을 수행하여 제2 마스크를 형성하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 스티칭 공정은, 상기 제1 방향으로 상기 제1 마스크의 제1 샷들(shots)이 서로 접촉하도록 상기 기판에 제1 노광 공정을 수행하는 단계; 및, 상기 2 방향으로 이격하여 제1 샷들(shots)과 오프셋을 가지도록 상기 제1 마스크의 제2 샷들(shots)이 서로 접촉하도록 상기 기판에 제2 노광 공정을 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 광학적 근접보정은 동일한 피치를 가지며 라인의 선폭을 제1 변동량 만큼 증가시키고, 상기 제2 광학적 근접 보정은 동일한 피치를 가지며 라인의 선폭을 제2 변동량 만큼 증가시키고, 상기 제2 변동량은 상기 제1 변동량보다 크고, 상기 제1 변동량은 상기 1회 간섭 영역의 노광 에너지와 간섭이 없는 영역의 기본 노광 에너지의 차이에 비례한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스크는 라인 및 스페이스 패턴을 스티칭 공정을 수행하여 기판 전체에 와이어 그리드 편광자를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 그리드 편광자는 스티칭 공정에 의하여 형성된 라인 및 스페이스 패턴을 소정의 규격으로 절단하여 형성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스티칭 공정에 의하여 기판 전체를 노광하는 것을 설명하는 개녕도이다.
도 2는 도 1의 스티칭 공정에 의한 샷들의 간섭 형태를 나타내는 확대도이다.
도 3은 도 2의 샷들의 간섭 형태를 나타내는 전자현미경 사진이다.
도 4는 마스크 피치(P=100nm)와 마스크 라인 선폭(LW=50nm)의 조건에서 노광 에너지에 따른 포토레지스트의 라인 선폭을 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크의 선폭 별로 노광 에너지에 따른 포토레지스트의 선폭을 나타내는 실험결과이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 스티칭 공정을 나타내는 개념도이다.
도 7는 도 6의 스티칭 공정을 나타내는 확대도이다.
도 8은 도 6의 샷들을 나타내는 전자현미경의 사진이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 동일한 피치에서 마스크의 라인 선폭에 따른 노광 에너지에 따른 포토레지스트의 라인 선폭을 표시하는 실험 결과이다.
도 10a는 본 발명의 일 실시예에 따른 OPC 없는 마스크와 레지스트의 영역별 특성을 나타내는 개념도이다.
도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 OPC 가진 마스크와 레지스트의 영역별 특성을 나타내는 개념도이다.
도 11a는 본 발명의 일 실시예에서 100nm의 마스크 피치에서 노광 에너지의 차이에 따른 마스크의 광학적 근접 보정의 변동량을 나타낸다.
도 11b는 본 발명의 일 실시예에서 120nm의 마스크 피치에서 노광 에너지의 차이에 따른 마스크의 광학적 근접 보정의 변동량을 나타낸다.
도 12은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학적 근접 보정을 수행한 마스크를 사용하여 포토레지스트의 샷을 나타내는 전자현미경 사진이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학적 근접 보정을 수행한 마스크를 나타내는 개념도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스티칭 공정을 나타내는 확대도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 스티칭 공정을 수행하는 마스크를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 네거트브 포토레지스의 선폭을 나타낸다.
도 17은 라인 및 스페이스 패턴 형성용 마스크의 제조 방법을 설명하는 흐름도이다.
샷 필드(shot field) 간섭에 의해서 샷 필드 (shot field) 영역 밖 10um 까지 플레어 간섭(flare interference)이 발생한다. 이로 인하여 공간적으로 노광 에너지의 균일도가 달라지며, 기준 노광 에너지를 초과하는 간섭 영역이 발생한다.
샷 필드(shot field) 간섭 또는 샷 간섭은 3회 간섭 영역을 생성하며, 3회 간섭 영역은 에너지 과노출에 의하여 패턴이 붕괴된다. 또한, 50nm의 선폭 조건에서 3회 간섭 영역은 광학적 근접 보정(Optical Proximity Correction;OPC)를 통하여 보정될 수 없다. 한편, 60nm의 선폭 조건에서 3회 간섭 영역은 광학적 근접 보정(OPC)를 통하여 보정될 가능성이 있다. 그러나, 3회 간섭 영역을 광학적 근접 보정(OPC)을 수행하는 경우, 포토레지스트(Photoresist; PR) 패턴의 두께가 현저히 감소한다. 이에 따라, 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 하부의 도전막을 식각하는 경우, 식각 깊이의 한계가 있으며, 식각 선택비 또는 식각 종횡비가 현저히 감소한다. 이에 따라, 금속 와이어 그리드 편광자의 성능이 감소한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스티칭 방법은 샷들의 오프셋을 사용하여 3회 간섭 영역을 제거하여, 1회 간섭 영역과 2회 간섭 영역 만을 생성한다. 1회 간섭 영역과 2회 간섭 영역은 패터닝 가능한 피치의 범위를 증가시킬 수 있다. 한편, 1회 간섭 영역과 제2 간섭 영역의 포토레지스트이 라인 선폭은 감소할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 1회 간섭 영역 및/또는 제2 간섭 영역의 포토레지스트이 라인 선폭의 감소는 마스크의 광학적 근접 보정(OPC)을 통하여 보정될 수 있다. 1회 간섭 영역과 2회 간섭 영역은 마스크의 광학적 근접 보정(OPC)을 통하여 보정될 수 있다. 이에 따라, 모든 영역에서 동일한 라인의 선폭이 얻어질 수 있다. 또한, 3회 간섭 영역을 제거하여, 광학적 근접 보정(OPC)을 수행하는 조건이 확대된다. 또한, 3회 간섭 영역을 제거하여, 잔존하는 포토레지스트의 두께 감소가 억제될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 간섭 영역에서 패턴이 붕괴되는 경우에도, 광학적 근접 보정(OPC)을 통하여 제2 간섭 영역의 패턴 붕괴를 억제할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 구성요소는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스티칭 공정에 의하여 기판 전체를 노광하는 것을 설명하는 개녕도이다.
도 2는 도 1의 스티칭 공정에 의한 샷들의 간섭 형태를 나타내는 확대도이다.
도 3은 도 2의 샷들의 간섭 형태를 나타내는 전자현미경 사진이다.
도 4는 마스크 피치(P=100nm)와 마스크 라인 선폭(LW=50nm)의 조건에서 노광 에너지에 따른 포토레지스트의 라인 선폭을 나타내는 그래프이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 스티칭 공정은 제1 방향(x축 방향)으로 복수의 샷(12)을 노광한다. 이어서, 제2 방향(y축 방향)으로 소정의 간격으로 이격한 후, 다시 제1 방향으로 복수의 샷(12)을 노광한다. 이에 따라, 샷들(12)은 매트릭스 형태로 정렬된다. 각 샷(12)은 4각형 형태로 노광될 수 있다. 각각의 샷은 마스크(14)를 노광장치에 의하여 기판 상의 포토레지트에 패턴을 형성하기 위하여 노광한 영역이다.
각각의 샷(12)은 사각형 형태이다. 각각의 샷(12)은 간섭이 형성되지 않는 중심의 기준 에너지 영역(20), 사각형의 변에 1회 간섭을 가진 1회 간섭 영역(22), 및 사각형의 꼭지점에 3회의 샷 간섭을 가진 3회 간섭 영역(24)을 가진다. 1회 간섭 영역(22)의 폭(W)은 10um 수준일 수 있다. 3회 간섭 영역(24)의 폭은 10um 수준일 수 있다. 간섭 영역의 폭(W)은 샷 필드(shot field) 플레어 간섭에 의하여 결정될 수 있다.
간섭 영역의 폭(W)은 국부 플레어 효과(Local Flare Effect)에 의존할 수 있다. DUV(deep ultra violet) 리소그라피(Lithogrphy)는 레티클(Reticle) 또는 마스크 투과 후 수 십 개의 투영 렌즈들(Projection Lens)를 통과함으로서 많은 기생광(Stray Light)을 발생시킨다. 기생광(Stray Light)은 플레어(Flare) 현상으로 나타난다. DUV 리소그라피(Lithography) 공정에서 기생광(Stray light)은 대부분 10um 영역에서 플레어(Flare)를 발생시킨다. 노광 장치는 ArF 이머젼 스캐너, 또는 ArF 스테퍼일 수 있다. 포토레지스트는 포지티브 포토레지스트일 수 있다.
라인 선폭이 100nm 이상의 라인 및 스페이스 패턴(Line and Space pattern)에서 스티칭 공정을 진행 할 경우, 샷 간섭의 영향은 라인 선폭에 비하여 상대적으로 작다. 즉, 100nm 이상 라인 및 스페이스 패턴 공정에서, 포토레지스트 반응의 민감도가 작다.
그러나, 라인의 선폭이 100nm 이하로 감소할 수록 포토레지스트(Photo Resist)의 에너지 변화에 따른 라인 및 스페이스(Line & Space) 패턴이 넘어지지 않고 서 있는 구간이 줄어든다. 라인의 선폭이 넘어지지 않고 남아 있는 즉 유효한 선폭이 되기 위헤서는 적절한 에너지 범위를 노출 시켜야 한다. 노광 에너지 변화량에 따라 CD (Critical Dimension) 값이 변동한다. 유효한 에너지 변동 범위는 에너지 레티튜드(Energy Latitude)가 된다. 에너지 레티튜드가 클수록 안정적으로 스티칭(Stitching) 패턴 공정 형성이 가능하다.
예를 들어, DUV 리소그라피(Lithography)의 경우, 각 샷 영역을 넘어 10um 까지 로컬 플레어 효과 (Local Flare Effect)에 의한 간섭 현상이 생긴다.
100nm 라인 패턴의 경우, 선폭이 10~20nm 줄어드는 수준으로 라인 패턴이 형성된다. 그러나, 50nm의 라인 패턴의 경우, 플레어의 영향으로 포토레지스트는 전부 사라지어 패턴이 형성되지 않는다.
본 발명에 따르면, 기준 에너지 영역(20)에서, 에너지 레티튜드(Energy Latitude)는 약 ± 9%이고, 기준 에너지 영역(20)은 기준 에너지(BE)의 노광 에너지를 가진다. 1회 간섭 영역(22)은 샷들의 간섭이 1회 발생한 영역이며, 1회 간섭으로 BE+A 의 에너지 노출을 가진다. A는 1회 간섭에 의하여 추가된 노광 에너지(약 6 mJ/cm^2)이다. 3회 간섭 영역(124)은 샷들의 간섭이 3회 발생한 영역이며, 3회 간섭으로, BE+3A의 에너지 노출을 가진다. 즉, BE+A는 기준 에너지(BE)에 비하여 125%이며, BE+3A는 기준 에너지(BE)에 비하여 = 175%이다.
1회 간섭 영역(22)과 3회 간섭 영역(24)의 간섭 정도를 확인한 결과, 1회 간섭량(A)은 BE의 20~30% 정도이고, 약 6 mJ/cm^2이다. 예를 들어, 기준 에너지(BE)는 약 24 mJ/cm^2이고, BE+A는 약 30 mJ/cm^2이다. BE+3A는 약 48mJ/cm^2이다. 즉, 간섭 회수에 따라, 노광 에너지는 기준 에너지(BE)에 대비하여 비례하여 증가한다.
ArF 이머젼 리소그라피 장비가 제공할 수 있는 가장 작은 마스크의 라인 선폭은 38nm 이다. 더 작은 마스크의 라인 패턴은 빛이 투과 하지 못하게 된다.
50nm의 포토레지스트 라인 패턴을 스티칭 공정을 진행하기 위해서는, 포지티브 포토레지스(positive Photo Resist) 일 때, 마스크의 50nm 라인(빛이 레티클에 의해서 가려지는 부분)과 마스크의 50nm 스페이스(빛이 투과하는 부분)로 구성된다. 마스크의 라인 선폭과 스페이스의 선폭의 합은 피치(Pitch)이다.
간섭 영역을 포함한 기판의 전면에서 포토레지스트의 피치는 100nm 이고, 포토레지스트의 라인 선폭은 50nm를 가져야한다.
포토레지스트의 라인 및 스페이스 패턴에서 50nm의 라인 선폭을 달성하기 위한, 노광 에너지의 기준 에너지(BE)를 100% 라고 했을 때, 간섭으로 인한 초과 에너지 구간인 3회 간섭 영역은 BE+3A로 기준 에너지에 비하여 175%의 에너지를 받는다.
도 4를 참조하면, 3회 간섭 영역(24)의 에너지는 175%로 인하여, 포토레지스트의 라인 선폭은 50nm가 아닌 현저히 줄어든 선폭을 가지며, ArF 노광 장치를 이용한 실험결과에 의하면, 라인 패턴은 붕괴된다.
한편, 3회 간섭 영역(24)의 패턴을 붕괴시키지 않도록, 광학적 근접 보정(OPC)이 수행하는 경우에도, 100nm의 마스크 피치에서, 마스크 최소 선폭은 스페이스 폭 38nm 와 라인 62nm 로 구성(빛 투과 부분을 최소화 함)된다. 마스크 최소 선폭인 스페이스 38nm는 노광장치의 파장 및 렌즈의 광학 특성에 의하여 정해진다.
마스크의 스페이스 폭 38nm을 적용하는 경우에도, 포토레지스트의 50nm 라인 선폭을 구현하기 위하여, 노광 에너지는 약 160% 에너지이다. 그러나, 3회 간섭 영역에는 175% 의 에너지가 노출되어, 패턴 형성이 불가하다.
결국, 마스크에 광학적 근접 보정(OPC)에 의하여도 38nm 이하로 더 이상 보정할 수 없다. 따라서, 3회 간섭 영역(24)을 가지면, 포토레지스트의 라인 선폭 50nm를 가진 스티칭 라인 및 스페이스 패턴을 형성할 수 없다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크의 선폭 별로 노광 에너지에 따른 포토레지스트의 선폭을 나타내는 실험결과이다.
도 5를 참조하면, 마스크 피치는 마스크 라인 선폭의 2배이다. 마스크 라인 선폭은 각각 40 nm(속이빈 원형), 44nm (검정 원형), 50nm(회색 원형), 60nm(속이빈 사각형), 70nm(검정 사각형), 80nm(회색 사각형), 90 nm (삼각형)이다. 따라서, 마스크 피치는 각각 80, 84, 100, 120, 140, 160, 180 nm이다.
50 nm의 마스크 라인 선폭에 대하여, ArF 노광 장치의 기준 에너지는 24 mJ/cm^2 이다. 노광 에너지가 36 mJ/cm^2 이상에서 포토레지스트 패턴 형성이 안된다. 3회 간섭 영역은 42 mJ/cm^2 의 에너지를 가지므로, 포토레지스 패턴 형성이 안된다.
60 nm의 마스크 라인 선폭에 대하여, 기준 에너지는 23 mJ/cm^2 이다. 노광 에너지가 40 mJ/cm^2 이상에서 포토레지스트 패턴 형성이 안된다. 3회 간섭 영역은 41 mJ/cm^2 (=23+3x6)의 에너지를 가지므로, 포토레지스 패턴 형성이 안된다.
70 nm의 마스크 라인 선폭에 대하여, 기준 에너지는 20 mJ/cm^2 이다. 노광 에너지가 46 mJ/cm^2 이상에서 포토레지스트 패턴 형성이 안된다. 3회 간섭 영역은 42 mJ/cm^2 (=20+3x6)의 에너지를 가지므로, 포토레지스트 패턴 형성이 가능하다. 그러나, 3회 간섭 영역에서, 포토레지스트의 라인 선폭이 현저히 감소되어, 안정적인 와이어 그리드 편광자 특성을 제공할 수 없다. 3회 간섭 영역에서, 포토레지스트의 두께가 현저히 감소하여 후속 식각 공정이 어렵다.
40 nm 및 44nm 의 마스크 라인 선폭에 대하여, 기준 에너지는 약 23 mJ/cm^2 이다. 노광 에너지가 약 34 mJ/cm^2 이상에서 포토레지스트 패턴 형성이 안된다. 2회 간섭 영역은 35 mJ/cm^2 (23+2x6)의 에너지를 가지므로, 포토레지스 패턴 형성이 안된다.
본 발명의 스티칭 공정을 사용하면, 3회 간섭 영역을 제거하므로, 50 nm의 마스크 라인 선폭(100nm 피치), 및 60 nm의 마스크 라인 선폭(120nm 피치)에서 스티칭 공정이 수행될 수 있다.
본 발명의 스티칭 공정을 사용하면, 40 nm의 마스크 라인 선폭(80nm 피치), 및 44 nm의 마스크 라인 선폭(880nm 피치)에서, 3회 간섭 영역을 제거하고 후술한 근접광학 보정을 통하여 스티칭 공정이 수행될 수 있다. 이에 따라, 포토레지스트 패턴이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 스티칭 공정을 사용하면, 70 nm의 마스크 라인 선폭((140nm 피치) 또는 그 이상의 피치에서 스티칭 공정이 수행될 수 있다. 본 발명의 스티칭 공정은 70 nm의 마스크 라인 선폭 이상에서도 3회 간섭 영역을 제거하므로, 안정적인 포토레지스트 패턴를 형성할 수 있다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 스티칭 공정을 나타내는 개념도이다.
도 7는 도 6의 스티칭 공정을 나타내는 확대도이다.
도 8은 도 6의 샷들을 나타내는 전자현미경의 사진이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 라인 및 스페이스 패턴 형성 방법은 기판에 제1 방향(x축 방향)과 제2 방향(y축 방향)으로 마스크을 노광하여 스티칭 공정을 진행하는 라인 및 스페이스 패턴을 형성한다. 라인 및 스페이스 패턴 형성 방법은, 상기 제1 방향으로 상기 마스크의 제1 샷들(112a)이 서로 접촉하도록 상기 기판에 제1 노광 공정을 수행하는 단계; 및, 상기 2 방향으로 이격하여 제1 샷들(shots)과 오프셋을 가지도록 상기 마스크의 제2 샷들(112b)이 서로 접촉하도록 상기 기판에 제2 노광 공정을 수행하는 단계를 포함한다.
제1 샷들(112a) 및 제2 샷들(112b)은 기판(10)을 순차적으로 노광할 수 있다. 노광 장치는 ArF 스캐너, 또는 ArF 스테퍼일 수 있다.
기판(10)은 반도체 기판 또는 유리 기판일 수 있다. 기판(10) 상에 코팅된 포토레지스트(미도시)는 포지티브 포토레지스트 또는 네거티브 포토레지스트일 수 있다. 스티칭 노광 공정 후, 베이킹 공정, 현상 공정이 수행될 수 있다. 포토레지스트의 라인 및 스패터스 패턴을 형성한 후, 상기 포토레지스트의 라인 및 스패터스 패턴을 식각 마스크로 도전성막을 식각하여 와이어 그리드를 형성할 수 있다. 상기 기판(10)은 샷보다 큰 사이즈로 절단되어 금속 와이어 그리드 편광자(30)를 제공할 수 있다.
마스크(미도시)는 모든 영역에서 동일한 피치와 동일한 선폭을 가질 수 있다. 노광장치는 마스크(미도시)를 1:1 의 배율로 노광할 수 있다.
제1 샷들(112a)과 제2 샷들(112b) 사이의 상기 오프셋은 간섭 영역의 폭(W)보다 클 수 있다. 상기 오프셋은 간섭 영역의 폭(W)보다 크다. 상기 간섭 영역의 폭(W)은 약 10um 일 수 있다. 바람직하게는, 제2 샷(112b)의 오프셋은 상기 제1 샷의 제1 방향 크기의 반(D/2)일 수 있다.
상기 제1 샷들(shots) 및 상기 제2 샷들(shots) 각각은, 기준 에너지로 노광되는 기준 에너지 영역(120); 상기 제1 샷들(shots) 및 상기 제2 샷들의 간섭에 의하여 상기 기준 에너지(BE) 보다 높은 에너지(BE+A)로 노광되는 1회 간섭 영역(122,123); 및 상기 제1 샷들(shots) 및 상기 제2 샷들의 간섭에 의하여 상기 기준 에너지 보다 높은 에너지(BE+2A)로 노광되는 2회 간섭 영역(124,126);을 포함할 수 있다. 1회 간섭 영역(122,123)과 2회 간섭 영역(124,126)의 간섭 정도를 확인한 결과, 1회 간섭량(A)은 BE의 20~30% 정도이다.
상기 라인 및 스페이스 패턴에서 라인의 선폭은 기준 에너지 영역(120)에서 50nm일 수 있다. 기준 에너지는 마스크의 라인 선폭을 원하는 포토레지스트의 원하는 선폭으로 패터닝하기 위하여 설정된 노광 에너지이다. 상기 기준 에너지는 마스크의 피치에 의하여 결정될 수 있다.
도 8을 참조하면, 광학적 근접 보정이 수행되지 않은 마스크가 사용된다. 마스크의 피치는 100nm이고, 마스크의 라인 선폭은 50nm이다. 기준 에너지 영역(120)의 포토레지스트의 라인의 선폭은 약 50nm일 수 있다. 1회 간섭 영역(122,123)의 포토레지스트의 라인의 선폭은 약 40nm일 수 있다. 2회 간섭 영역(124,126)의 라인의 선폭은 약 38 nm일 수 있다.
상기 라인 및 스페이스 패턴의 피치는 상기 제1 샷들(112a) 및 상기 제2 샷들(112b)에서 동일하고, 상기 라인 및 스페이스 패턴의 라인 선폭은 간섭 영역에 따라 38nm 내지 50 nm 일 수 있다.
따라서, 동일한 피치에서 간섭 영역에 따라 라인 선폭이 변경됨에 따라 편광자의 특성이 변경될 수 있다. 따라서, 모든 간섭 영역에서 실질적으로 동일한 라인 선폭을 제공하도록 마스크에 광학적 근접 보정(OPC)이 요구된다.
1회 간섭 영역(122,123)에 대한 제1 광학적 근접보정은 동일한 피치를 가지며 마스크의 라인의 선폭을 제1 변동량 만큼 증가시킨다. 2회 간섭 영역(124,126)에 대한 제2 광학적 근접 보정은 동일한 피치를 가지며 라인의 선폭을 제2 변동량 만큼 증가시킨다. 상기 제2 변동량은 상기 제1 변동량보다 크고, 상기 제1 변동량은 상기 1회 간섭 영역의 노광 에너지와 간섭이 없는 영역의 기본 노광 에너지의 차이(A)에 비례할 수 있다. 상기 1회 간섭 영역의 노광 에너지와 간섭이 없는 영역의 기본 노광 에너지의 차이는 1회 간섭량(A)이며, BE의 20~30% 정도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 동일한 피치에서 마스크의 라인 선폭에 따른 노광 에너지에 따른 포토레지스트의 라인 선폭을 표시하는 실험 결과이다.
도 9를 참조하면, 포토레지스트는 포지티브 포토레지스트이다. 마스크의 피치는 100nm이고, 라인의 선폭은 각각 50nm, 56nm, 또는 60nm이다. 노광 공정은 ArF 이머전 스케너 공정을 통하여 1:1 배율로 노광되었다.
마스크의 라인 선폭이 50nm인 경우(사각형), 노광 및 현상 공정 후, 포토레지스트의 라인 선폭이 노광 에너지에 따라 표시된다.
마스크의 라인 선폭이 56nm인 경우(삼각형), 노광 및 현상 공정 후, 포토레지스트의 라인 선폭이 노광 에너지에 따라 표시된다.
마스크의 라인 선폭이 60nm인 경우(원형), 노광 및 현상 공정 후, 포토레지스트의 라인 선폭이 노광 에너지에 따라 표시된다.
마스크의 라인 선폭이 50nm인 경우(사각형), 50 nm의 포토레지스트의 라인 선폭을 얻기 위한 기준 노광에너지(BE)는 약 24 mJ/cm^2이다.
1회 간섭 영역은 기준 에너지(BE) 보다 높은 에너지(BE+A)로 노광된다. 따라서, 1회 간섭 영역의 노광 에너지(BE+A)는 30 mJ/cm^2이고, 마스크의 라인 선폭이 56nm인 경우(삼각형), 포토레지스트의 라인 선폭이 50nm이다.
2회 간섭 영역은 기준 에너지(BE) 보다 높은 에너지(BE+2A)로 노광된다. 따라서, 2회 간섭 영역의 노광 에너지(BE+2A)는 36 mJ/cm^2이고, 마스크의 라인 선폭이 60nm인 경우(원형), 포토레지스트의 라인 선폭이 50nm이다.
결론적으로, 1회 간섭 영역의 라인 선폭이 50nm를 유지하도록, 마스크의 라인 선폭은 56nm을 가지도록 광학적 근접 보정이 설정된다. 2회 간섭 영역의 라인 선폭이 50nm를 유지하도록, 마스크의 라인 선폭은 60nm을 가지도록 광학적 근접 보정이 설정된다.
다시 도 5 및 도 9를 참조하면, 도 5의 40 nm 및 44nm 의 마스크 라인 선폭에 대하여, 기준 에너지는 23 mJ/cm^2 이다. 노광 에너지가 약 34 mJ/cm^2 이상에서 포토레지스트 패턴 형성이 안된다. 2회 간섭 영역은 35 mJ/cm^2 (23+2x6)의 에너지를 가지므로, 포토레지스 패턴 형성이 안된다.
그러나, 도 5 및 도 9를 참조하면, 마스크의 광학적 근접 보정을 통하여, 동일한 피치에서 마스크의 라인 선폭을 증가시키면, 노광 에너지에 따른 포토레지스트의 라인 선폭은 우상부로 이동된다. 예를 들어, 44nm 의 마스크 라인 선폭(피치 88nm)에 대하여, 2회 간섭 영역에 대하여 마스크의 광학적 근접 보정을 통하여 50 nm 의 마스크 라인 선폭(피치 88nm)으로 광학적 근접 보정하면, 포토레지스트 패턴이 가능하다.
도 5 및 도 9를 참조하면, 예를 들어, 40nm 의 마스크 라인 선폭(피치 80nm)에 대하여, 2회 간섭 영역에 대하여 마스크의 광학적 근접 보정을 통하여 42 nm 의 마스크 라인 선폭(피치 80nm)으로 보정하면, 포토레지스트 패턴이 수행될 수 있다.
본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 오프셋을 가지는 스티칭 공정에서, 1회 간섭 영역 및 2회 간섭 영역 중에서 어느 한 영역에만 근접 광학 보정이 수행될 수 있다. 바람직하게는, 2회 간섭 영역에만 근접 광학 보정이 수행될 수 있다.
도 10a는 본 발명의 일 실시예에 따른 OPC 없는 마스크와 레지스트의 영역별 특성을 나타내는 개념도이다.
도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 OPC 가진 마스크와 레지스트의 영역별 특성을 나타내는 개념도이다.
도 10a를 참조하면, OPC 없는 마스크는 100 nm의 피치(P)를 가지면, 마스크의 라인 선폭은 50nm이며, 마스크의 스페이스 폭은 50nm이다.
포토레지스트의 기준 에너지 영역(120)은 BE (약 24 mJ/cm^2)의 노광 에너지를 가진다. 포토레지스트의 1회 간섭 영역(122,123)은 BE+A (약 30 mJ/cm^2)의 노광 에너지를 가진다. 포토레지스트의 2회 간섭 영역(124,126)은 BE+2A (약 36 mJ/cm^2)의 노광 에너지를 가진다. 1회 간섭 영역(122,123)은 6mJ의 플레어 간섭에 의하여 포토레지스트의 높이가 감소한다. 포토레지스트의 2회 간섭 영역(124,126)은 12mJ의 플레어 간섭에 의하여 포토레지스트의 높이가 감소한다.
만약, 3회 간섭 영역이 있다고 가정하면, 18mJ의 플레어 간섭에 의하여 포토레지스트의 높이가 더욱 감소한다. 이에 따라, 3회 간섭 영역을 가지는 스티칭 공정은 낮은 포토레지스트의 두께이 기인하여, 제한적인 하부 식각 공정을 진행할 수 없다.
그러나, 본 발명은 3회 간섭 영역을 제거한다. 본 발명은 1회 간섭 영역과 2회 간섭 영역만을 가진다. 본 발명의 스티칭 공정은 포토레지스트의 두께 감소를 억제하여, 후속 식각 공정이 안정적으로 진행될 수 있다..
도 10b를 참조하면, OPC 가진 마스크는 100 nm의 피치(P)를 가지면, 마스크의 라인 선폭은 간섭 영역별로 50nm, 56nm, 60nm이며, 마스크의 스페이스 폭은 간섭 영역별로 50nm, 44nm, 40nm이다.
기준 에너지 마스크 영역(311)은 기본 마스크 선폭(LW)을 가진다. 상기 1회 간섭 마스크 영역(312a,312b,316a,316b,317a,317b)은 상기 제1 마스크 선폭(LW1)을 가진다. 상기 2회 간섭 마스크 영역(313a,313b,314a,314b,315a,315b)은 상기 제2 마스크 선폭(LW2)을 가진다. 상기 제2 마스크 선폭(LW2)은 상기 제1 마스크 선폭(LW1)보다 크고, 상기 제1 마스크 선폭(LW1)은 상기 기본 마스크 선폭(LW)보다 크다. 상기 1회 간섭 마스크 영역(312a,312b,316a,316b,317a,317b)은 크롬 패턴의 선폭을 증가시키어 노출 에너지 프로파일을 감소시킨다. 이에 따라, 포토레지스트의 선폭이 증가한다.
즉, 기준 에너지 마스크 영역(311)의 기본 마스크 스페이스폭(SW=P-LW)은 50nm이다. 상기 1회 간섭 마스크 영역(312a,312b,316a,316b,317a,317b)의 제1 마스크 스페이스폭(SW1=P-LW1)은 44nm이다. 상기 2회 간섭 마스크 영역(313a,313b,314a,314b,315a,315b)의 제2 마스크 스페이스폭(SW2=P-LW2)은 40nm이다. 감소된 스페이폭에 의하여 포토레지스의 스페이스 폭이 50nm를 유지하도록 감소한다. 즉, 감소된 스페이폭에 의하여 포토레지스의 라인 선폭이 50nm를 유지하도록 증가한다.
포토레지스트의 기준 에너지 영역(220)은 BE (약 24 mJ/cm^2)의 노광 에너지를 가진다. 포토레지스트의 1회 간섭 영역(222,223)은 BE+A (약 30 mJ/cm^2)의 노광 에너지를 가지나 좁아진 에너지 프로파일을 가진다. 포토레지스트의 2회 간섭 영역(224,226)은 BE+2A (약 36 mJ/cm^2)의 노광 에너지를 가지나 좁아진 에너지 프로파일을 가진다. 감소된 에너지 프로파일에 의하여 포토레지스의 스페이스 폭이 감소한다.
따라서, 포토레지스트의 1회 간섭 영역(222,223) 및 포토레지스트의 2회 간섭 영역(224,226)은 모두 동일한 50nm의 선폭을 가진다. 이에 따라, 금속 와이어 그리드 편광자는 안정적인 특성을 제공할 수 있다.
도 11a는 본 발명의 일 실시예에서 100nm의 마스크 피치에서 노광 에너지의 차이에 따른 마스크의 광학적 근접 보정의 변동량을 나타낸다.
도 11a를 참조하면, 모든 간섭 영역에서, 동일한 포토레지스트의 라인 선폭인 50nm를 얻기 위하여, 노광 에너지 차이에 따른 마스크의 광학적 근접 보정의 변동량이 보여진다. 1회 간섭에 의한 간섭량은 A이고, 2회 간섭에 의한 간섭량은 2A, 3회 간섭에 의한 간섭량은 3 A이다. 1회 간섭에 의한 간섭량(A)를 광학적 근접 보정하기 위하여, 마스크의 라인 선폭은 50nm에서 56nm로 보정된다. 2회 간섭에 의한 간섭량(2A)를 광학적 근접 보정하기 위하여, 마스크의 라인 선폭은 50nm에서 60nm로 보정된다.
한편, 3회 간섭에 의한 간섭량(3A)를 광학적 근접 보정하기 위하여, 마스크의 라인 선폭은 50nm에서 대략 65nm로 보정될 수 있다. 그러나, 마스크의 라인 선폭이 65nm인 경우, 스페이스의 선폭은 35nm (100-65nm)이다. 이 경우, ArF 노광 장치는 장치의 한계에 의하여 패턴을 형성할 수 없다. 따라서, 이러한 조건은 달성할 수 없다. 마스크의 라인 선폭을 62nm 보정(ArF immersion 장비의 한계) 후 3회 간섭영역을 노광 실험 하였으나, 포토레지스트의 높이가 현저히 낮아지며, 선폭 또한 40nm 도 근접하지 못하며 무너진다.
도 11b는 본 발명의 일 실시예에서 120nm의 마스크 피치에서 노광 에너지의 차이에 따른 마스크의 광학적 근접 보정의 변동량을 나타낸다.
도 11b를 참조하면, 모든 간섭 영역에서, 동일한 포토레지스트의 라인 선폭인 60nm를 얻기 위하여, 노광 에너지 차이에 따른 마스크의 광학적 근접 보정의 변동량이 보여진다. 1회 간섭에 의한 간섭량은 A이고, 2회 간섭에 의한 간섭량은 2A, 3회 간섭에 의한 간섭량은 3A이다. 1회 간섭에 의한 간섭량(A)를 광학적 근접 보정하기 위하여, 마스크의 라인 선폭은 60nm에서 66nm로 보정된다. 2회 간섭에 의한 간섭량(2A)를 광학적 근접 보정하기 위하여, 마스크의 라인 선폭은 60nm에서 70nm로 보정된다.
3회 간섭에 의한 간섭량(3A)를 광학적 근접 보정하기 위하여, 마스크의 라인 선폭은 60nm에서 75nm로 보정될 수 있다. 그러나, 마스크의 라인 선폭이 75nm인 경우, 스페이스의 선폭은 45nm (120-75nm)이다. ArF 노광 장치는 75nm의 마스크 라인 선폭으로 포토레지스트 패턴을 형성할 수 있으나, 포토레지스트 패턴의 높이가 현저히 감소한다. 따라서, 후속 식각 공정이 진행하기 어렵다. 포토레지스트의 높이 차이는 향후 와이어 그리드 편광판의 투과율 성능 저하에 원인이 된다.
도 12은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학적 근접 보정을 수행한 마스크를 사용하여 포토레지스트의 샷을 나타내는 전자현미경 사진이다.
도 12을 참조하면, 광학적 근접 보정을 수행한 마스크를 사용하여 오프셋을 가진 스티칭 공정을 수행하는 경우, 제1 샷(212a) 및 제2 샷(212b) 각각은 기준 에너지 영역(220)은 BE (약 24 mJ/cm^2)의 노광 에너지를 가진다. 1회 간섭 영역(222,223)은 BE+A (약 30 mJ/cm^2)의 노광 에너지를 가진다. 2회 간섭 영역(224,226)은 BE+2A (약 36 mJ/cm^2)의 노광 에너지를 가진다.
상기 기준 에너지 영역(220)은 사각형 형상의 샷 내에 배치된 사각형 형상이고 샷들의 중심에 배치되고, 상기 1회 간섭 영역(222,223)은 상기 기준 에너지 영역을 감싸도록 변에 배치되고, 상기 2회 간섭 영역(224,226)은 기준 에너지 영역의 꼭지점들 및 상기 제1 방향의 한 쌍의 꼭지점들 사이에 국부적으로 배치될 수 있다.
마스크와 포토레지스트 패턴의 배율이 1인 경우에 대하여 설명한다. 상기 1회 간섭 영역에 대응하는 상기 마스크의 1회 간섭 마스크 영역은 상기 기준 에너지 영역에 대응하는 상기 마스크의 기준 에너지 마스크 영역의 기본 마스크 선폭보다 큰 제1 마스크 선폭을 가질 수 있다.
상기 2회 간섭 영역에 대응하는 상기 마스크의 2회 간섭 마스크 영역은 상기 기준 에너지 영역에 대응하는 상기 마스크의 기준 에너지 마스크 영역의 마스크 선폭보다 큰 제2 마스크 선폭을 가질 수 있다.
따라서, 1회 간섭 영역에서, 50nm의 포토레지스트의 라인 선폭을 얻기 위하여, 대응하는 마스크의 라인 선폭은 56nm로 증가될 수 있다. 한편, 2회 간섭 영역에서, 50nm의 포토레지스트의 라인 선폭을 얻기 위하여, 대응하는 마스크의 라인 선폭은 60nm로 증가될 수 있다.
본 발명의 실험 결과에 따르면, 기준 에너지 영역(220)의 선폭은 50nm이고, 1회 간섭 영역(222,223)에서 라인 선폭은 50nm이고, 2회 간섭 영역(224,226)의 선폭은 48nm이다. 따라서, 2회 간섭 영역(224,226)은 목표값인 50nm보다 2nm의 차이가 있으나, 오차 범위 안에 든다. 따라서, 광학식 근접 보정은 샷들의 간섭에 의존하지 않는 균일한 라인 및 스페이서 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 라인 및 스페이스 패턴의 피치는 상기 제1 샷들(212as) 및 상기 제2 샷들(212b)에서 동일하고, 상기 라인 및 스페이스 패턴의 라인 선폭은 38nm 내지 50 nm일 수 있다.
본 발명의 실험은 ArF 이머젼 노광 장치를 이용하여 수행되었으나, EUV 노광 장치에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학적 근접 보정을 수행한 마스크를 나타내는 개념도이다.
도 13을 참조하면, 광학적 근접 보정을 수행한 마스크(314)는, 마스크 기판(310) 상에 상기 제1 방향과 상기 제2 방향으로 형성된 사각형 형상의 기준 에너지 마스크 영역(311); 상기 기준 에너지 마스크 영역(311)을 감싸도록 변에 배치된 1회 간섭 마스크 영역(312a,312b,316a,316b,317a,317b); 및 상기 기준 에너지 마스크 영역의 꼭지점들 및 상기 제1 방향의 한 쌍의 꼭지점들 사이에 국부적으로 배치되는 2회 간섭 마스크 영역(313a,313b,314a,314b,315a,315b);을 포함한다. 1회 간섭 마스크 영역(312a,312b,316a,316b,317a,317b)의 폭(W')은 샷의 간섭 영역의 폭(W)에 대응한다.
상기 기준 에너지 마스크 영역(311)은 기본 마스크 선폭을 가진다. 상기 1회 간섭 마스크 영역(312a,312b,316a,316b,317a,317b)은 상기 제1 마스크 선폭을 가진다. 상기 2회 간섭 마스크 영역(313a,313b,314a,314b,315a,315b)은 상기 제2 마스크 선폭을 가진다. 상기 제2 마스크 선폭은 상기 제1 마스크 선폭보다 크고, 상기 제1 마스크 선폭은 상기 기본 마스크 선폭보다 크다. 상기 1회 간섭 마스크 영역(312a,312b,316a,316b,317a,317b)은 크롬 패턴의 선폭을 증가시키어 노출 에너지 프로파일을 감소시킨다. 이에 따라, 포토레지스트의 선폭이 증가한다.
광학적 근접 보정을 수행한 마스크(314)는, 사각형 형태의 기준 에너지 마스크 영역(311); 상기 기준 에너지 마스크 영역(311)의 좌측 및 우측에 각각 배치된 좌측 영역(312a) 및 우측 영역(312b); 상기 기준 에너지 마스크 영역(311)의 좌측 상부 및 우측 상부에 각각 배치된 좌측 상부 꼭지점 영역(313a) 및 우측 상부 꼭지점 영역(313b); 상기 기준 에너지 마스크 영역(311)의 좌측 하부 및 우측 하부에 각각 배치된 좌측 하부 꼭지점 영역(314a) 및 우측 하부 꼭지점 영역(314b); 상기 기준 에너지 마스크 영역(311)의 상부에 배치된 상부 영역(315a); 상기 상부 영역(315a)과 상기 좌측 상부 꼭지점 영역(313a) 사이에 배치된 좌측 상부 영역; 상기 상부 영역(315a)과 상기 우측 상부 꼭지점 영역(313b) 사이에 배치된 우측 상부 영역(316b); 상기 기준 에너지 마스크 영역(311)의 하부에 배치된 하부 영역(315b); 상기 하부 영역(315b)과 상기 좌측 하부 꼭지점 영역(314a) 사이에 배치된 좌측 하부 영역(317a); 및 상기 하부 영역(315b)과 상기 우측 하부 꼭지점 영역(314b) 사이에 배치된 우측 하부 영역(317b);을 포함한다.
상기 기준 에너지 마스크 영역(311)의 라인 선폭은 기본 마스크 선폭이다. 상기 좌측 영역(312a), 우측 영역(312b), 좌측 상부 영역(316a), 우측 상부 영역(316b), 좌측 하부 영역(317a), 및 우측 하부 영역(317b)의 라인 선폭은 제1 마스크 선폭이다. 상기 상부 영역(315a), 상기 하부 영역(315b), 좌측 상부 꼭지점 영역(313a), 우측 상부 꼭지점 영역(313b), 좌측 하부 꼭지점 영역(314a), 및 우측 하부 꼭지점 영역(314b)의 선폭은 제2 마스크 선폭이다. 상기 제2 마스크 선폭은 상기 제1 마스크 선폭보다 크고, 상기 제1 마스크 선폭은 상기 기본 마스크 선폭보다 크다.
마스크 패턴과 포토레지스트 패턴의 배율이 1:1 인 경우, 상기 기본 마스크 선폭은 50nm이고, 상기 제1 마스크 선폭은 56nm이고, 상기 제2 마스크 선폭은 60nm이다.
마스크 패턴과 포토레지스트 패턴의 배율이 4:1 인 경우, 상기 기본 마스크 선폭은 50 x 4 nm이고, 상기 제1 마스크 선폭은 56 x 4 nm이고, 상기 제2 마스크 선폭은 60 x 4nm이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스티칭 공정을 나타내는 확대도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 스티칭 공정을 수행하는 마스크를 나타내는 도면이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 광학적 근접 보정을 수행한 마스크를 사용하여 스트칭 공정을 수행한 결과이다. 라인 및 스페이스 패턴 형성 방법은 기판에 제1 방향과 제2 방향으로 마스크(500)을 노광하여 스티칭 공정을 진행한다. 라인 및 스페이스 패턴 형성 방법은, 상기 제1 방향으로 상기 마스크의 제1 샷들(412a)이 서로 접촉하도록 상기 기판에 제1 노광 공정을 수행하는 단계; 및 상기 2 방향으로 이격하여 상기 제1 샷들(412a)과 상기 제1 방향의 오프셋을 가지도록 상기 마스크의 제2 샷들(412b)이 서로 접촉하도록 상기 기판에 제2 노광 공정을 수행하는 단계를 포함한다. 상기 오프셋은 상기 샷들의 간섭 영역의 폭(W)보다 크다.
상기 제1 샷들(412a) 및 상기 제2 샷들(412b) 각각은, 기준 에너지로 노광되는 기준 에너지 영역(420); 상기 제1 샷들(shots) 및 상기 제2 샷들의 간섭에 의하여 상기 기준 에너지 보다 높은 에너지를 가지는 1회 간섭 영역(422,423); 및 상기 제1 샷들(shots) 및 상기 제2 샷들의 간섭에 의하여 상기 기준 에너지 보다 높은 에너지를 가지는 2회 간섭 영역(424,426);을 포함한다.
상기 1회 간섭 영역(422,423)에 대응하는 상기 마스크(500)의 1회 간섭 마스크 영역(512a,512b,516a,516b,517a,517b)은 상기 기준 에너지 영역(420)에 대응하는 상기 마스크의 기준 에너지 마스크 영역(511)의 기본 마스크 선폭보다 큰 제1 마스크 선폭을 가진다.
상기 2회 간섭 영역(424,426)에 대응하는 상기 마스크(500)의 2회 간섭 마스크 영역(513a,513b,514a,514b, 515a, 515b)은 상기 기준 에너지 영역에 대응하는 상기 마스크의 기준 에너지 마스크 영역의 마스크 선폭보다 큰 제2 마스크 선폭을 가진다.
상기 라인 및 스페이스 패턴의 피치는 상기 제1 샷들(412a) 및 상기 제2 샷들(412b)에서 동일하고, 상기 라인 및 스페이스 패턴의 라인 선폭은 38nm 내지 50 nm 일 수 있다.
상기 기준 에너지 영역(420)은 사각형 형상의 샷 내에 배치된 사각형 형상이고 샷들의 중심에 배치될 수 있다. 상기 1회 간섭 영역(422,423)은 상기 기준 에너지 영역을 감싸도록 변에 배치될 수 있다.
상기 2회 간섭 영역(424,426)은 기준 에너지 영역(420)의 꼭지점들 및 상기 제1 방향의 한 쌍의 꼭지점들 사이에 국부적으로 배치될 수 있다.
상기 마스크(500)는, 사각형 형태의 기준 에너지 마스크 영역(511); 상기 기준 에너지 마스크 영역의 좌측 및 우측에 각각 배치된 좌측 영역(512a) 및 우측 영역(512b); 상기 기준 에너지 마스크 영역(511)의 좌측 상부 및 우측 상부에 각각 배치된 좌측 상부 꼭지점 영역(513a) 및 우측 상부 꼭지점 영역(513b); 상기 기준 에너지 마스크 영역(511)의 좌측 하부 및 우측 하부에 각각 배치된 좌측 하부 꼭지점 영역(514a) 및 우측 하부 꼭지점 영역(514b); 상기 기준 에너지 마스크 영역(511)의 상부에 배치된 상부 영역(515a); 상기 상부 영역(515a)과 상기 좌측 상부 꼭지점 영역(513a) 사이에 배치된 좌측 상부 영역(516a); 상기 상부 영역(515a)과 상기 우측 상부 꼭지점 영역(513b) 사이에 배치된 우측 상부 영역(516b); 상기 기준 에너지 마스크 영역(511)의 하부에 배치된 하부 영역(515b); 상기 하부 영역(515b)과 상기 좌측 하부 꼭지점 영역(514a) 사이에 배치된 좌측 하부 영역(517a); 및 상기 하부 영역(515b)과 상기 우측 하부 꼭지점 영역(514b) 사이에 배치된 우측 하부 영역(517a);을 포함한다.
상기 기준 에너지 마스크 영역(511)의 선폭은 기본 마스크 선폭이다. 상기 좌측 영역(512a), 우측 영역(512b), 좌측 상부 영역(516a), 우측 상부 영역(516b), 좌측 하부 영역(517a), 및 우측 하부 영역(517b)의 선폭은 제1 마스크 선폭이다. 상기 상부 영역(515a), 상기 하부 영역(515b), 좌측 상부 꼭지점 영역(513a), 우측 상부 꼭지점 영역(513b), 좌측 하부 꼭지점 영역(514a), 및 우측 하부 꼭지점 영역(514b)의 선폭은 제2 마스크 선폭이다. 상기 제2 마스크 선폭은 상기 제1 마스크 선폭보다 크고, 상기 제1 마스크 선폭은 상기 기본 마스크 선폭보다 크다.
마스크와 포토레지스트 패턴의 배율이 1:1 인 경우, 상기 기본 마스크 선폭은 50nm이고, 상기 제1 마스크 선폭은 56nm이고, 상기 제2 마스크 선폭은 60nm일 수 있다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 네거트브 포토레지스의 선폭을 나타낸다.
도 16을 참조하면, 포토레지스트는 네거티브 포토레지스트이다. 마스크의 피치는 100nm이고, 라인의 선폭은 50nm, 56nm, 또는 60nm이다. 노광 공정은 ArF 이머전 스케너 공정을 통하여 1:1 배율로 노광되었다.
마스크의 라인 선폭이 50nm인 경우(사각형), 노광 및 현상 공정 후, 포토레지스트의 라인 선폭이 노광 에너지에 따라 표시된다.
마스크의 라인 선폭이 56nm인 경우(삼각형), 노광 및 현상 공정 후, 포토레지스트의 라인 선폭이 노광 에너지에 따라 표시된다.
마스크의 라인 선폭이 60nm인 경우(원형), 노광 및 현상 공정 후, 포토레지스트의 라인 선폭이 노광 에너지에 따라 표시된다.
마스크의 라인 선폭이 50nm인 경우(사각형), 50 nm의 포토레지스트의 라인 선폭을 얻기 위한 기준 노광에너지(BE)는 약 20 mJ/cm^2이다.
1회 간섭 영역은 기준 에너지(BE) 보다 높은 에너지(BE+A)로 노광된다. 따라서, 1회 간섭 영역의 노광 에너지(BE+A)는 24 mJ/cm^2이고, 마스크의 라인 선폭이 56nm인 경우(삼각형), 포토레지스트의 라인 선폭이 50nm이다.
2회 간섭 영역은 기준 에너지(BE) 보다 높은 에너지(BE+2A)로 노광된다. 따라서, 2회 간섭 영역의 노광 에너지(BE+2A)는 28 mJ/cm^2이고, 마스크의 라인 선폭이 60nm인 경우(원형), 포토레지스트의 라인 선폭이 50nm이다.
결론적으로, 1회 간섭 영역의 라인 선폭이 50nm를 유지하도록, 마스크의 라인 선폭은 56nm을 가지도록 광학적 근접 보정이 설정된다. 2회 간섭 영역의 라인 선폭이 50nm를 유지하도록, 마스크의 라인 선폭은 60nm을 가지도록 광학적 근접 보정이 설정된다.
도 17은 라인 및 스페이스 패턴 형성용 마스크의 제조 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 17를 참조하면, 라인 및 스페이스 패턴 형성용 마스크의 제조 방법은,
기판에 제1 방향과 제2 방향으로 라인 및 스페이스 패턴 형성하기 위한 제1 마스크를 노광하여 제1 스티칭 공정을 진행하는 단계(S110); 상기 제1 스티칭 공정에 의하여 샷들(shots)의 1회 간섭에 의하여 간섭이 없는 기준 에너지 보다 높은 에너지를 가지는 1회 간섭 영역의 노광 에너지 또는 선폭을 측정하는 단계(S120); 상기 제1 스티칭 공정에 의하여 샷들(shots)의 2회 간섭에 의하여 기준 에너지 보다 높은 에너지를 가지는 2회 간섭 영역의 노광 에너지 또는 선폭을 측정하는 단계(S130); 및 상기 1회 간섭 영역의 노광 에너지 또는 선폭에 기반하여 상기 1회 간섭 영역에 대응하는 상기 제1 마스크의 1회 간섭 마스크 영역에 선폭을 증가시키도록 제1 광학적 근접보정을 수행하고, 상기 2회 간섭 영역의 노광 에너지 또는 선폭에 기반하여 상기 2회 간섭 영역에 대응하는 상기 제1 마스크의 2회 간섭 마스크 영역에 선폭을 증가시키도록 제2 광학적 근접보정을 수행하여 제2 마스크를 형성하는 단계(S140);를 포함한다.
상기 제1 스티칭 공정(S110)은, 상기 제1 방향으로 상기 제1 마스크의 제1 샷들(shots)이 서로 접촉하도록 상기 기판에 제1 노광 공정을 수행하는 단계; 및 상기 2 방향으로 이격하여 제1 샷들(shots)과 오프셋을 가지도록 상기 제1 마스크의 제2 샷들(shots)이 서로 접촉하도록 상기 기판에 제2 노광 공정을 수행하는 단계를 포함한다.
상기 제1 광학적 근접보정은 동일한 피치를 가지며 라인의 선폭을 제1 변동량 만큼 증가시킨다. 상기 제2 광학적 근접 보정은 동일한 피치를 가지며 라인의 선폭을 제2 변동량 만큼 증가시킨다. 상기 제2 변동량은 상기 제1 변동량보다 크고, 상기 제1 변동량은 상기 1회 간섭 영역의 노광 에너지와 간섭이 없는 영역의 기본 노광 에너지의 차이에 비례할 수 있다.
이어서, 제1 광학적 근접보정 및 제2 광학적 근접보정이 수행된 제2 마스크로 스티칭 공정을 진행한다.
본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.
10: 기판
30: 와어어 그리드 편광자
112a: 제1 샷
112b: 제2 샷

Claims (16)

  1. 기판에 제1 방향과 제2 방향으로 마스크을 노광하여 스티칭 공정을 진행하는 라인 및 스페이스 패턴 형성 방법에 있어서,
    상기 제1 방향으로 상기 마스크의 제1 샷들(shots)이 서로 접촉하도록 상기 기판에 제1 노광 공정을 수행하는 단계; 및,
    상기 2 방향으로 이격하여 상기 제1 샷들(shots)과 상기 제1 방향의 오프셋을 가지도록 상기 마스크의 제2 샷들(shots)이 서로 접촉하도록 상기 기판에 제2 노광 공정을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 라인 및 스페이스 패턴 형성 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 오프셋은 상기 샷들의 간섭 영역의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 라인 및 스페이스 패턴 형성 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 샷들(shots) 및 상기 제2 샷들(shots) 각각은
    기준 에너지로 노광되는 기준 에너지 영역;
    상기 제1 샷들(shots) 및 상기 제2 샷들의 간섭에 의하여 상기 기준 에너지 보다 높은 에너지를 가지는 1회 간섭 영역; 및
    상기 제1 샷들(shots) 및 상기 제2 샷들의 간섭에 의하여 상기 기준 에너지 보다 높은 에너지를 가지는 2회 간섭 영역;을 포함하는 것을 특징으로 하는 라인 및 스페이스 패턴 형성 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 1회 간섭 영역에 대응하는 상기 마스크의 1회 간섭 마스크 영역은 상기 기준 에너지 영역에 대응하는 상기 마스크의 기준 에너지 마스크 영역의 기본 마스크 선폭보다 큰 제1 마스크 선폭을 가지고,
    상기 2회 간섭 영역에 대응하는 상기 마스크의 2회 간섭 마스크 영역은 상기 기준 에너지 영역에 대응하는 상기 마스크의 기준 에너지 마스크 영역의 마스크 선폭보다 큰 제2 마스크 선폭을 가지는 것을 특징으로 하는 라인 및 스페이스 패턴 형성 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 라인 및 스페이스 패턴의 피치는 상기 제1 샷들(shots) 및 상기 제2 샷들(shots)에서 동일하고,
    상기 라인 및 스페이스 패턴의 포토레지스트의 피치는 80nm 내지 140 nm 인 것을 특징으로 하는 라인 및 스페이스 패턴 형성 방법.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 기준 에너지 영역은 사각형 형상의 샷 내에 배치된 사각형 형상이고 샷들의 중심에 배치되고,
    상기 1회 간섭 영역은 상기 기준 에너지 영역을 감싸도록 변에 배치되고,
    상기 2회 간섭 영역은 기준 에너지 영역의 꼭지점들 및 상기 제1 방향의 한 쌍의 꼭지점들 사이에 국부적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 라인 및 스페이스 패턴 형성 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 마스크는:
    사각형 형태의 기준 에너지 마스크 영역;
    상기 기준 에너지 마스크 영역의 좌측 및 우측에 각각 배치된 좌측 영역 및 우측 영역;
    상기 기준 에너지 마스크 영역의 좌측 상부 및 우측 상부에 각각 배치된 좌측 상부 꼭지점 영역 및 우측 상부 꼭지점 영역;
    상기 기준 에너지 마스크 영역의 좌측 하부 및 우측 하부에 각각 배치된 좌측 하부 꼭지점 영역 및 우측 하부 꼭지점 영역;
    상기 기준 에너지 마스크 영역의 상부에 배치된 상부 영역;
    상기 상부 영역과 상기 좌측 상부 꼭지점 영역 사이에 배치된 좌측 상부 영역;
    상기 상부 영역과 상기 우측 상부 꼭지점 영역 사이에 배치된 우측 상부 영역;
    상기 기준 에너지 마스크 영역의 하부에 배치된 하부 영역;
    상기 하부 영역과 상기 좌측 하부 꼭지점 영역 사이에 배치된 좌측 하부 영역; 및
    상기 하부 영역과 상기 우측 하부 꼭지점 영역 사이에 배치된 우측 하부 영역;을 포함하고,
    상기 기준 에너지 마스크 영역의 선폭은 기본 마스크 선폭이고,
    상기 좌측 영역, 우측 영역, 좌측 상부 영역, 우측 상부 영역, 좌측 하부 영역, 및 우측 하부 영역의 선폭은 제1 마스크 선폭이고,
    상기 상부 영역, 상기 하부 영역, 좌측 상부 꼭지점 영역, 우측 상부 꼭지점 영역, 좌측 하부 꼭지점 영역, 및 우측 하부 꼭지점 영역의 선폭은 제2 마스크 선폭이고,
    상기 제2 마스크 선폭은 상기 제1 마스크 선폭보다 크고,
    상기 제1 마스크 선폭은 상기 기본 마스크 선폭보다 큰 것을 특징으로 하는 라인 및 스페이스 패턴 형성 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 기본 마스크 선폭은 50nm이고,
    상기 제1 마스크 선폭은 56nm이고,
    상기 제2 마스크 선폭은 60nm인 것을 특징으로 하는 라인 및 스페이스 패턴 형성 방법.
  9. 상기 제1항의 라인 및 스페이스 패턴 형성 방법에 의하여 제조된 와이어 그리드 편광자.
  10. 기판에 제1 방향과 제2 방향으로 마스크를 노광하여 스티칭 공정을 진행하는 라인 및 스페이스 패턴 형성용 마스크에 있어서,
    상기 마스크는:
    마스크 기판 상에 상기 제1 방향과 상기 제2 방향으로 형성된 사각형 형상의 기준 에너지 마스크 영역;
    상기 기준 에너지 마스크 영역을 감싸도록 변에 배치된 1회 간섭 마스크 영역; 및
    상기 기준 에너지 마스크 영역의 꼭지점들 및 상기 제1 방향의 한 쌍의 꼭지점들 사이에 국부적으로 배치되는 2회 간섭 마스크 영역;을 포함하고,
    상기 기준 에너지 마스크 영역은 기본 마스크 선폭을 가지고,
    상기 1회 간섭 마스크 영역은 상기 제1 마스크 선폭을 가지고,
    상기 2회 간섭 마스크 영역은 상기 제2 마스크 선폭을 가지고,
    상기 제2 마스크 선폭은 상기 기본 마스크 선폭보다 크고,
    상기 제1 마스크 선폭은 상기 기본 마스크 선폭보다 큰 것을 특징으로 하는 라인 및 스페이스 패턴 형성용 마스크.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 기본 마스크 선폭은 50nm이고,
    상기 제1 마스크 선폭은 56nm이고,
    상기 제2 마스크 선폭은 60nm인 것을 특징으로 하는 라인 및 스페이스 패턴 형성 방법.
  12. 기판에 제1 방향과 제2 방향으로 마스크를 노광하여 스티칭 공정을 진행하는 라인 및 스페이스 패턴 형성용 마스크에 있어서,
    상기 마스크는:
    사각형 형태의 기준 에너지 마스크 영역;
    상기 기준 에너지 마스크 영역의 좌측 및 우측에 각각 배치된 좌측 영역 및 우측 영역;
    상기 기준 에너지 마스크 영역의 좌측 상부 및 우측 상부에 각각 배치된 좌측 상부 꼭지점 영역 및 우측 상부 꼭지점 영역;
    상기 기준 에너지 마스크 영역의 좌측 하부 및 우측 하부에 각각 배치된 좌측 하부 꼭지점 영역 및 우측 하부 꼭지점 영역;
    상기 기준 에너지 마스크 영역의 상부에 배치된 상부 영역;
    상기 상부 영역과 상기 좌측 상부 꼭지점 영역 사이에 배치된 좌측 상부 영역;
    상기 상부 영역과 상기 우측 상부 꼭지점 영역 사이에 배치된 우측 상부 영역;
    상기 기준 에너지 마스크 영역의 하부에 배치된 하부 영역;
    상기 하부 영역과 상기 좌측 하부 꼭지점 영역 사이에 배치된 좌측 하부 영역; 및
    상기 하부 영역과 상기 우측 하부 꼭지점 영역 사이에 배치된 우측 하부 영역;을 포함하고,
    상기 기준 에너지 마스크 영역의 선폭은 기본 마스크 선폭이고,
    상기 좌측 영역, 우측 영역, 좌측 상부 영역, 우측 상부 영역, 좌측 하부 영역, 및 우측 하부 영역의 선폭은 제1 마스크 선폭이고,
    상기 상부 영역, 상기 하부 영역, 좌측 상부 꼭지점 영역, 우측 상부 꼭지점 영역, 좌측 하부 꼭지점 영역, 및 우측 하부 꼭지점 영역의 선폭은 제2 마스크 선폭이고,
    상기 제2 마스크 선폭은 상기 기본 마스크 선폭보다 크고,
    상기 제1 마스크 선폭은 상기 기본 마스크 선폭보다 큰 것을 특징으로 하는 라인 및 스페이스 패턴 형성용 마스크.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 기본 마스크 선폭은 50nm이고,
    상기 제1 마스크 선폭은 56nm이고,
    상기 제2 마스크 선폭은 60nm인 것을 특징으로 하는 라인 및 스페이스 패턴 형성용 마스크.
  14. 라인 및 스페이스 패턴 형성용 마스크의 제조 방법에 있어서,
    기판에 제1 방향과 제2 방향으로 라인 및 스페이스 패턴 형성하기 위한 제1 마스크를 노광하여 제1 스티칭 공정을 진행하는 단계;
    상기 제1 스티칭 공정에 의하여 샷들(shots)의 1회 간섭에 의하여 간섭이 없는 기준 에너지 보다 높은 에너지를 가지는 1회 간섭 영역의 노광 에너지 또는 선폭을 측정하는 단계;
    상기 제1 스티칭 공정에 의하여 샷들(shots)의 2회 간섭에 의하여 기준 에너지 보다 높은 에너지를 가지는 2회 간섭 영역의 노광 에너지 또는 선폭을 측정하는 단계; 및
    상기 1회 간섭 영역의 노광 에너지 또는 선폭에 기반하여 상기 1회 간섭 영역에 대응하는 상기 제1 마스크의 1회 간섭 마스크 영역에 선폭을 증가시키도록 제1 광학적 근접보정을 수행하고, 상기 2회 간섭 영역의 노광 에너지 또는 선폭에 기반하여 상기 2회 간섭 영역에 대응하는 상기 제1 마스크의 2회 간섭 마스크 영역에 선폭을 증가시키도록 제2 광학적 근접보정을 수행하여 제2 마스크를 형성하는 단계;를 포함하는 라인 및 스페이스 패턴 형성용 마스크의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 스티칭 공정은:
    상기 제1 방향으로 상기 제1 마스크의 제1 샷들(shots)이 서로 접촉하도록 상기 기판에 제1 노광 공정을 수행하는 단계; 및,
    상기 2 방향으로 이격하여 제1 샷들(shots)과 오프셋을 가지도록 상기 제1 마스크의 제2 샷들(shots)이 서로 접촉하도록 상기 기판에 제2 노광 공정을 수행하는 단계를 포함하는 라인 및 스페이스 패턴 형성용 마스크의 제조 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 광학적 근접보정은 동일한 피치를 가지며 라인의 선폭을 제1 변동량 만큼 증가시키고,
    상기 제2 광학적 근접 보정은 동일한 피치를 가지며 라인의 선폭을 제2 변동량 만큼 증가시키고,
    상기 제2 변동량은 상기 제1 변동량보다 크고,
    상기 제1 변동량은 상기 1회 간섭 영역의 노광 에너지와 간섭이 없는 영역의 기본 노광 에너지의 차이에 비례하는 것을 특징으로 하는 라인 및 스페이스 패턴 형성용 마스크의 제조 방법.
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